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基本電學

指数 基本電學

基本電學(Basic Electricity),是電學(電力學、電子學、電路學等)的基礎學科。.

72 关系: 功率基爾霍夫電路定律半导体右手定則安培安培定律密勒定理導體交流電亨利 (单位)庫倫库仑定律伏特必歐-薩伐爾定律圓密耳光电效应国际电工委员会短路磁場磁化強度磁阻磁通量磁滞现象磁感应强度節點分析美國國家標準協會絕緣體瓦特电动机电子学电容器电能电阻电阻率电镀电池电流电感焦耳焦耳定律直流電静电感应行列式複數西門子 (單位)記憶效應 (電池)諾頓定理高斯定律超導體阻抗...蓄電池重疊定理電力學電場電壓電學電容電導率電燈泡電路學電路圖電路符號電阻器電阻色碼接地楞次定律欧姆定律歐姆法拉法拉第电解定律惠斯登橋戴维南定理 扩展索引 (22 更多) »

功率

功率定義為能量转换或使用的速率,以單位時間的能量大小來表示,即是作功的率。功率的國際標準制單位是瓦特(W),名稱是得名於十八世紀的蒸汽引擎設計者詹姆斯·瓦特。燈泡在單位時間內,電能轉換為熱能及光能的量就可以用功率表示,瓦特數越高表示單位時間用的能力(或電力)越高。 能量转换可以用來作功,功率也是作功的速率。當一個人搬著一重物爬了一層的樓梯,不論他是慢慢的走上樓梯或是快跑上樓梯,對重物作的功是相等的,但若考慮其功率,快跑上樓梯會在較短的時間內對物體作相同大小的功,因此其功率較大。馬達的輸出功率是其馬達產生的轉矩及馬達角速度的乘積,而車輛前進的功率是輪子上的牽引力及車輛速度的乘積。.

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基爾霍夫電路定律

基爾霍夫電路定律(Kirchhoff Circuit Laws)簡稱為基爾霍夫定律,指的是兩條電路學定律,基爾霍夫電流定律與基爾霍夫電壓定律。它們涉及了電荷的守恆及電勢的保守性。1845年,古斯塔夫·基爾霍夫首先提出基爾霍夫電路定律。現在,這定律被廣泛地應用於電機工程學。 從馬克士威方程組可以推導出基爾霍夫電路定律。但是,基爾霍夫並不是依循這條思路發展,而是從格奧爾格·歐姆的工作成果加以推廣得之。.

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半导体

半导体(Semiconductor)是指一种导电性可受控制,范围可从绝缘体至导体之间的材料。无论从科技或是经济发展的角度来看,半导体的重要性都是非常巨大的。今日大部分的电子产品,如计算机、移动电话或是数字录音机当中的核心单元都和半导体有着极为密切的关连。常见的半导体材料有硅、锗、砷化镓等,而硅更是各种半导体材料中,在商业应用上最具有影响力的一种。 材料的导电性是由导带中含有的电子数量决定。当电子从价带获得能量而跳跃至导电带时,电子就可以在带间任意移动而导电。一般常见的金属材料其导电带与价电带之间的能隙非常小,在室温下电子很容易获得能量而跳跃至导电带而导电,而绝缘材料则因为能隙很大(通常大于9电子伏特),电子很难跳跃至导电带,所以无法导电。 一般半导体材料的能隙约为1至3电子伏特,介于导体和绝缘体之间。因此只要给予适当条件的能量激发,或是改变其能隙之间距,此材料就能导电。 半导体通过电子传导或電洞傳导的方式传输电流。电子传导的方式与铜线中电流的流动类似,即在电场作用下高度电离的原子将多余的电子向着负离子化程度比较低的方向传递。電洞导电则是指在正离子化的材料中,原子核外由于电子缺失形成的“空穴”,在电场作用下,空穴被少数的电子补入而造成空穴移动所形成的电流(一般称为正电流)。 材料中载流子(carrier)的数量对半导体的导电特性极为重要。这可以通过在半导体中有选择的加入其他“杂质”(IIIA、VA族元素)来控制。如果我們在純矽中摻雜(doping)少許的砷或磷(最外層有5個電子),就會多出1個自由電子,這樣就形成N型半導體;如果我們在純矽中摻入少許的硼(最外層有3個電子),就反而少了1個電子,而形成一個電洞(hole),這樣就形成P型半導體(少了1個帶負電荷的原子,可視為多了1個正電荷)。.

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右手定則

右手定則(Right-hand rule)是一個在數學及物理學上使用的定則。是由英國電機工程師約翰·弗萊明(John Fleming)於十九世紀末期發明的定則,用來幫助他的學生轻松地求出移動於磁場的導體所產生的動生電動勢的方向 。 當設定三個相互垂直的向量時,可以有兩種不同的選擇:右手系統或左手系統。因此,假若遇到這類問題時,必需明確地指出是採用哪一種系統。.

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安培

安培,简称安,是国际单位制中电流强度的单位,符号是A。同时它也是国际单位制中七个基本单位之一另外六个是米、开尔文、秒、摩尔、坎德拉和千克。安培是以法国数学家和物理学家安德烈-马里·安培命名的,为了纪念他在经典电磁学方面的贡献。 实际情况中,安培是对单位时间内通过导体横截面的电荷量的度量。1秒内通过横截面的电量为1库仑(个电子的电量)时,电流大小為1安培。 比安培小的電流可以用毫安、微安等單位表示。.

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安培定律

安培定律(Ampère's circuital law),又稱安培環路定律,是由安德烈-瑪麗·安培於1826年提出的一條靜磁學基本定律。安培定律表明,載流導線所載有的電流,與磁場沿著環繞導線的閉合迴路的路徑積分,兩者之間的關係為 其中,\mathbb是環繞著導線的閉合迴路,\mathbf是磁場(又稱為B場),d\boldsymbol是微小線元素向量,\mu_0是磁常數,I_是閉合迴路\mathbb所圍住的電流。 1861年,詹姆斯·馬克士威又將這方程式重新推導一遍,使得符合電動力學條件,並且發表結果於論文《論物理力線》內。馬克士威認為,含時電場會生成磁場,假若電場含時間,則前述安培定律方程式不成立,必須加以修正。經過修正後,新的方程式稱為馬克士威-安培方程式,是馬克士威方程組中的一個方程式,以積分形式表示為 其中,\mathbb是邊緣為\mathbb的任意曲面,\mathbf是穿過曲面\mathbb的電流的電流密度,\mathbf是電位移,d\mathbf是微小面元素向量。.

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密勒定理

密勒定理指的是建立等效电路的过程中,由两个电压源串联供电的高阻抗元件,可以拆成两个拥有相应阻抗的接地元件。还有一个双密勒定理是关于由两个并联电流源供电的阻抗的。这两个版本是基于两个基尔霍夫电路定律的。 密勒定理不仅是纯粹的数学表达式。这些处理能够解释更改阻抗的重要电路现象(密勒效应、虚地、自举、负阻抗等)并有助于设计和理解各种常见电路(反馈放大器、阻性和时间依赖性转换器、负阻抗转换器等)。定理在“电路分析”特别是分析反馈电路、和某些晶体放大器在高频的响应中很有用。 密勒定理和密勒效应之间有着密切的联系:密勒定理可以认为是密勒效应的推广,而密勒效应是密勒定理的一个特殊情况。.

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導體

導體(conductor)為能夠讓電流通過的材料,依其導電性,能夠細分為超導體、導體、半導體及絕緣體。在科學及工程上常用利用歐姆來定義某材料的導電程度。它们使電力極容易地通过它们。例如:金属、人体、大地、石墨、食鹽水溶液等都是導電體。 當電流在導體內流過時,事實上是因為導體內的自由电荷(在金属中的自由电荷是电子,而在溶液中的自由电荷则为阴、阳產生漂移而造成的,根據材料的不同,自由电荷的漂移方式也不相同:在超導體中,電子幾乎不受原子核的干擾而能夠快速移動;而在導體內電子的移動受限於該材料所造成的電子海的能階大小;而在半導體內,電子能夠移動是因為電子-空穴效應;而絕緣體則是電子受限於分子所構成的共價鍵,使得電子要脫離原子是非常困難的事。因此,沒有絕對絕緣的絕緣體,只要有足夠大的能量就可以使電子得以通過某絕緣體。 Category:材料 Category:熱力學 Category:電學.

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交流電

交流電流(Alternating Current,縮寫:AC)是指大小和方向都發生週期性變化的電流,在一個週期內的運行平均值為零。不同於直流電,後者的方向是不會隨著時間發生改變的,並且直流電沒有周期性變化。 通常波形為正弦曲線。交流電可以有效傳輸電力。但實際上還有應用其他的波形,例如三角形波、正方形波。生活中使用的市電就是具有正弦波形的交流電。.

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亨利 (单位)

亨利(Henry),符号表示为H,是电感的国际单位制导出单位。如果电路中电流每秒变化1安培,则会产生1伏特的感应电动势,此时电路的电感定义为1亨利。 亨利在国际单位制中的量纲是V·A-1·s.

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庫倫

库伦可以指:.

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库仑定律

库仑定律(Coulomb's law),法国物理学家查尔斯·库仑於1785年发现,因而命名的一条物理学定律。库仑定律是电学发展史上的第一个定量规律。因此,电学的研究从定性进入定量阶段,是电学史中的一块重要的里程碑。庫侖定律闡明,在真空中两个静止点电荷之间的相互作用力与距离平方成反比,与电量乘积成正比,作用力的方向在它们的连线上,同号电荷相斥,异号电荷相吸。.

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伏特

伏特(volt)是国际单位制中电压的单位,符号V。 在一根均匀的、宽度和温度恒定的导线上假如有一安培电流流动,那么导线的电阻在一定的距离内將电能转化为热能1瓦(W.

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必歐-薩伐爾定律

#重定向 毕奥-萨伐尔定律.

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圓密耳

圓密耳(英文:circular mil)是一種面積單位,等於一個直徑爲 1 密耳(千分之一英寸)的圓的面積,相當於 5.067×10(−4) 平方毫米。這個單位的制定和具有圓形截面的電線有關,使用這個單位可以避開圓周率的計算,這使得橫截面積和其直徑的對應轉換變得十分容易。 在美國和加拿大使用的(National Electrical Code, NEC)中使用圓密耳定義比 0000 AWG(直徑爲 0.46 英寸,即 11.684 毫米的電線)粗的導線尺寸。大的電纜可以使用千圓密耳作單位,有 MCM 和 kcmil 兩種縮寫方式。 1 圓密耳.

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光电效应

光电效应(Photoelectric Effect)是指光束照射物体时會使其發射出電子的物理效應。發射出來的電子稱為「光電子」。 1887年,德國物理學者海因里希·赫茲發現,紫外線照射到金屬電極上,可以幫助產生電火花。(On an effect of ultra-violet light upon the electric discharge)1905年,阿爾伯特·愛因斯坦發表論文《关于光产生和转变的一个启发性观点》,給出了光電效應實驗數據的理论解釋。愛因斯坦主張,光的能量并非均匀分布,而是負載於離散的光量子(光子),而這光子的能量和其所組成的光的頻率有關。這个突破性的理論不但能够解释光电效应,也推动了量子力學的诞生。由於「他對理論物理學的成就,特別是光電效應定律的發現」,愛因斯坦獲頒1921年諾貝爾物理學獎。 在研究光電效應的过程中,物理學者对光子的量子性質有了更加深入的了解,这對波粒二象性概念的提出有重大影響。除了光電效應以外,在其它現象裏,光子束也會影響電子的運動,包括光電導效應、光伏效應、光電化學效應(photoelectrochemical effect)。 根據波粒二象性,光電效應也可以用波動概念來分析,完全不需用到光子概念。威利斯·蘭姆與馬蘭·斯考立(Marlan Scully)於1969年使用半經典方法證明光電效應,這方法將電子的行為量子化,又將光視為純粹經典電磁波,完全不考慮光是由光子組成的概念。.

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国际电工委员会

国际电工委员会(International Electrotechnical Commission,縮寫:IEC,或譯「國際電工協會」)是世界上最早的國際標準化組織,於1906年成立,主要是负责有关电气工程和电子工程领域中的工作。 国际电工委员会在1906年6月26日由英国(IEE)和美国电气电子工程师协会及其它相关组织共同举行了其成立会议。目前有超过130个国家参与国际电工委员会,其中67个国家是成员,另外69个国家则是非正式成员的身份加入其分支机构。国际电工委员会的总部最初位于伦敦,1948年搬到了位于瑞士日内瓦的现总部处。.

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短路

短路(Short circuit)是指在正常电路中电势不同的两点不正确地直接碰接或被阻抗(或电阻)非常小的導體接通时的情况。短路时电流强度很大,往往会损坏电气设备或引起火灾。 电力系统在运行中,相与相之间或相与地(或中性线)之间发生非正常连接(即短路)时而流过非常大的电流。其电流值远大于额定电流,并取决于短路点距电源的电气距离。例如,在发电机端发生短路时,流过发电机的短路电流最大瞬时值可达额定电流的10~15倍。大容量电力系统中,短路电流可达数万安。这会对电力系统的正常运行造成严重影响和后果。.

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磁場

在電磁學裡,磁石、磁鐵、電流及含時電場,都會產生磁場。處於磁場中的磁性物質或電流,會因為磁場的作用而感受到磁力,因而顯示出磁場的存在。磁場是一種向量場;磁場在空間裡的任意位置都具有方向和數值大小更精確地分類,磁場是一種贗矢量。力矩和角速度也是準向量。當坐標被反演時,準向量會保持不變。。 磁鐵與磁鐵之間,通過各自產生的磁場,互相施加作用力和力矩於對方。運動中的電荷亦會產生磁場。磁性物質產生的磁場可以用電荷運動模型來解釋基本粒子,像電子或正子等等,會產生自己內有的磁場,這是一種相對論性效應,並不是因為粒子運動而產生的。但是,對於大多數狀況,這磁場可以模想為是由粒子所載有的電荷因為旋轉運動而產生的。因此,這相對論性效應稱為自旋。磁鐵產生的磁場主要是由內部未配對電子的自旋形成的。。 當施加外磁場於物質時,磁性物質的內部會被磁化,會出現很多微小的磁偶極子。磁化強度估量物質被磁化的程度。知道磁性物質的磁化強度,就可以計算出磁性物質本身產生的磁場。產生磁場需要輸入能量,當磁場被湮滅時,這能量可以再回收利用,因此,這能量被視為儲存於磁場。 電場是由電荷產生的。電場與磁場有密切的關係;含時磁場會生成電場,含時電場會生成磁場。馬克士威方程組描述電場、磁場、產生這些向量場的電流和電荷,這些物理量之間的詳細關係。根據狹義相對論,電場和磁場是電磁場的兩面。設定兩個參考系A和B,相對於參考系A,參考系B以有限速度移動。從參考系A觀察為靜止電荷產生的純電場,在參考系B觀察則成為移動中的電荷所產生的電場和磁場。 在量子力學裏,科學家認為,純磁場(和純電場)是虛光子所造成的效應。以標準模型的術語來表達,光子是所有電磁作用的顯現所依賴的媒介。對於大多數案例,不需要這樣微觀的描述,在本文章內陳述的簡單經典理論就足足有餘了;在低場能量狀況,其中的差別是可以忽略的。 在古今社會裡,很多對世界文明有重大貢獻的發明都涉及到磁場的概念。地球能夠產生自己的磁場,這在導航方面非常重要,因為指南針的指北極準確地指向位置在地球的地理北極附近的地磁北極。電動機和發電機的運作機制是倚賴磁鐵轉動使得磁場隨著時間而改變。通過霍爾效應,可以給出物質的帶電粒子的性質。磁路學專門研討,各種各樣像變壓器一類的電子元件,其內部磁場的相互作用。.

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磁化強度

磁化強度(magnetization),又稱磁化向量,是衡量物體的磁性的一個物理量,定義為單位體積的磁偶極矩,如下方程式: 其中,\mathbf 是磁化強度,n 是磁偶極子密度,\mathbf 是每一個磁偶極子的磁偶極矩。 當施加外磁場於物質時,物質的內部會被磁化,會出現很多微小的磁偶極子。磁化強度描述物質被磁化的程度。採用國際單位制,磁化強度的單位是安培/公尺。 物質被磁化所產生的磁偶極矩有兩種起源。一種是由在原子內部的電子,由於外磁場的作用,其軌域運動產生的磁矩會做拉莫爾進動,從而產生的額外磁矩,累積凝聚而成。另外一種是在外加靜磁場後,物質內的粒子自旋發生「磁化」,趨於依照磁場方向排列。這些自旋構成的磁偶極子可視為一個個小磁鐵,可以以向量表示,作為自旋相關磁性分析的古典描述。例如,用於核磁共振現象中自旋動態的分析。 物質對於外磁場的響應,和物質本身任何已存在的磁偶極矩(例如,在鐵磁性物質內部的磁偶極矩),綜合起來,就是淨磁化強度。 在一個磁性物質的內部,磁化強度不一定是均勻的,磁化強度時常是位置向量的函數。.

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磁阻

磁阻,是一个与电路中的电阻类似的概念。电流总是沿着电阻最小的路径前进;磁通量总是沿着磁阻最小的路径前进。磁阻与电阻一样,都是一个标量。.

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磁通量

磁通量,符號為 \Phi_B,是通過某给定曲面的磁場(亦称为磁通量密度)的大小的度量。磁通量的国际单位制單位是韦伯。.

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磁滞现象

磁滞现象是指铁磁性物理材料(例如:鐵)在磁化和去磁过程中,铁磁质的磁化强度不仅依赖于外磁场强度,还依赖于原先磁化强度的现象。 当外加磁场施加于铁磁质时,其原子的偶极子按照外加场自行排列。即使当外加场被撤离,部分排列仍保持:此时,该材料被磁化。 一旦被磁化了,其磁性會繼續保留。要消磁的話,只要施加相反方向的磁場就可以了。這亦是硬碟的記憶運作原理。 在铁磁质中,磁场强度()和磁感应强度()之间的关系是非线性的。如果在增强场强条件下,此二者关系将呈曲线上升到某点,到达此点后,即使场强H继续增加,磁感应强度B也不再增加。该情况被称为磁饱和(magnetic saturation)。 如果此时磁场线性降低,该线性关系将以另一条曲线返回到0场强的某点,该点的B将被初始曲线的磁感应强度量BR叫做剩磁感应强度或剩磁(remanent flux density) 相抵消。 如果绘制以外加磁场的全部强度的二者关系图,将为S形的回路。S的中间厚度描述了磁滞量,该量与材料的矫顽力 相关。 该现象的实际影响可为,例如,当通过磁芯的外加电流被撤离,由于残留磁场继续吸引电枢,而引起滞后从而延迟磁能的释放。 对于一种特殊材料,该曲线会影响一个磁路的设计。 为了最小化该影响和减小相关的能量损失,从而采用具有低矫顽力和低迟滞损失的铁磁性物质,例如坡莫合金(铁镍合金,透磁合金)。 在很多应用中,由回路中不同点驱动产生的小的迟滞回路存在于B-H层中。接近原点的各回路有一个较大的µ(磁导率)。回路越小,其磁性形状越柔和。一个特例就是,用一个降低的交流电场去磁化任何材料。.

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磁感应强度

磁感应强度也被称为磁通量密度或磁通密度,是一个表示贯穿一个标准面积的磁通量的物理量,其符号是B,國際單位制導出單位是T。 此物理量也常被稱為磁場,例如在核磁共振、磁振造影等領域,此命名歧異參見磁場。.

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節點分析

在電路分析裏,節點分析(nodal analysis)是一種用電路的節點電壓來分析電路的一種方法。 節點分析與網目分析是分析電路所使用的兩種主要方法。克希荷夫電流定律與克希荷夫電壓定律分別是節點分析與網目分析的基礎理論。根據克希荷夫電流定律,節點分析會對於每一節點給出一個方程式,要求所有進入某節點的支路電流的總和等於所有離開這節點的支路電流的總和,而支路電流則表示為節點電壓的線性函數。注意到每一條支路的本構關係(constitutive relation)必須給出支路電流與節點電壓之間的線性函數關係,稱為「導納表現」。假設每一條支路的本構關係都有導納表現,則可以做節點分析。例如,對於電阻為 R 、電導為 G.

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美國國家標準協會

--(American National Standards Institute,ANSI)是负责制定美国国家标准的非营利组织。美国国家标准学会授权标准起草机构按照一系列规范编写标准草案。由此产生的候选文献通过ANSI审核批准后成为美国国家标准。 美国国家标准学会是国际标准化组织和国际电工委员会的成员。.

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絕緣體

绝缘体(Insulator),又称电介质或绝缘子,是一种阻碍电荷流动的材料。在绝缘体中,价带电子被紧密的束缚在其原子周围。这种材料在电气设备中用作绝缘体,或称起绝缘作用。其作用是支撑或分离各个电导体,不让电流流过。 玻璃、纸或聚四氟乙烯等材料都是非常好的电绝缘体。更多的一些材料可能具有很小的电导,但仍然足以作为电缆的绝缘,例如橡胶类高分子和绝大多数塑料。这些材料可以在低压下(几百甚至上千伏特)用作安全的绝缘体。.

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瓦特

特(符号:W)是国际单位制的功率单位。瓦特的定义是1焦耳/秒(1 J/s),即每秒钟转换,使用或耗散的(以安培为量度的)能量的速率。日常生活中更常用千瓦作为单位,1千.

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电动机

電動機(英文:Electric motor),又稱為馬--達、摩--打或電動馬--達,是一種將電能转化成机械能,並可再使用機械能產生動能,用来驱动其他装置的电氣設備。大部分的电动马达通过磁场和绕组电流,为电动机提供能量。 電動機與發電機原理基本一樣,其分別在於能量转化的方向不同:發電機是藉由負載(如水力、風力)將機械能、動能轉為電能;若沒有負載,發電機不會有電流流出。電動機和電力電子、微控器配合已形成一新學門,稱為電動機控制。.

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电子学

电子学(Electronics),作用于包括有源电子元器件(例如真空管、二极管、三极管、集成电路)和与之相关的无源器件电路的互连技术。有源器件的非线性特性和控制电子流动的能力能够放大微弱信号,并且电子学广泛应用于信息处理、通信和信号处理。电子器件的开关特性使处理数字信号成为可能。电路板、电子封装等互连技术和其他各种形式的通信基础元件完善了电路功能,并使连接在一起的元件成为一个正常工作的系统。 电子学有别于電機(Electrical)和機電(Electro-mechanical)科学与技术,电气和电机科学与技术是处理电能的产生、分布、开关、储存和转换,通过电线、电动机、发电机、电池、开关、中继器、变压器、电阻和其他无源器件从其他形式的能量转换为电能。 1897年,約瑟夫·湯姆森發現電子的存在,这是電子學的起源。早期的電子學使用真空管來控制電子的流動,但其存在成本高及體積大等缺點。现如今,大多數电子设备都使用半导体器件来控制电子。真空管至今仍有一些特殊应用,例如、阴极射线管、专业音频设备和像多腔磁控管等微波设备。 半导体器件的研究和相关技术是固体物理学的一个分支,但是电子电路的设计和搭建来解决实际问题却是电子工程的范围。本文专注于电子学的工程方面。.

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电容器

電容器(Capacitor)是兩金屬板之間存在絕緣介質的一种电路元件。其單位為法拉,符号为F。電容器利用二個導體之間的電場來儲存能量,二導體所帶的電荷大小相等,但符號相反。.

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电能

电能(Electrical energy),是指电以各种形式做功(即產生能量)的能力。电能被广泛应用在动力、照明、冶金、化学、纺织、通信、广播等各个领域,是科学技术发展、国民经济飞跃的主要动力。.

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电阻

在電磁學裏,電阻是一個物體對於電流通過的阻礙能力,以方程式定義為 其中,R為電阻,V為物體兩端的電壓,I為通過物體的電流。 假設這物體具有均勻截面面積,則其電阻與電阻率、長度成正比,與截面面積成反比。 採用國際單位制,電阻的單位為歐姆(Ω,Ohm)。電阻的倒數為電導,單位為西門子(S)。 假設溫度不變,則很多種物質會遵守歐姆定律,即這些物質所組成的物體,其電阻為常數,不跟電流或電壓有關。稱這些物質為「歐姆物質」;不遵守歐姆定律的物質為「非歐姆物質」。 電路符號常常用R來表示,例: R1、R02、R100等。.

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电阻率

電阻率(Resistivity),又称电阻系数、導電率(非電導率),是描述材料导电性能的物理量。 电阻率在数值上等于单位长度、单位截面的某种物質的电阻,数值上等于长度为一米,横截面为一平方米的该种物质的电阻大小。 电阻率的倒数为電導率。电阻率与导体的长度、横截面积等因素无关,是导体材料本身的电学性质,由导体的材料决定,且与温度有关。 电阻率在国际单位制的单位是Ω·m,读作欧姆米,简称欧米。常用单位为“歐姆·厘米”。 电阻率较低的物质称为导体,常见导体主要为金屬,而自然界中導電性最佳的是銀。其他不易導電的物質如玻璃、橡膠等,電阻率較高,一般稱為絕緣體。介于导体和绝缘体之间的物质(如硅)则称半导体。 電阻率的科學符號為 ρ 。.

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电镀

電鍍(英文:Electroplating)是利用电解的原理將導电体鋪上一層金屬的方法。 除了導電體以外,電鍍亦可用於經過特殊處理的塑膠上。 電鍍的過程基本如下:.

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电池

电池,一般狹義上的定義是將本身儲存的化學能轉成電能的裝置,廣義的定義為將預先儲存起的能量轉化為可供外用電能的裝置。因此,像太陽能電池只有轉化而無儲存功能的裝置不算是電池。其他名稱有電瓶、電芯,而中文池及瓶也有儲存作用之意。 英文中,單一個電池結構叫做「Cell」(單電池),內部有多個Cell並連或串連的結構叫做「Battery Cell」(電池組)。市售一般乾電池其實構造上是「Cell」但英文上習慣稱「Battery」,汽車用鉛酸電池與方形9V電池則是真正的「Battery」。.

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电流

電流(courant électrique; elektrischer Strom; electric current)是电荷的平均定向移动。电流的大小称为电流强度,是指单位时间内通过导线某一截面的电荷,每秒通过1库仑的電荷量稱为1安培。安培是國際單位制七個基本單位之一。安培計是專門測量電流的儀器 。 有很多種承載電荷的載子,例如,導電體內可移動的電子、電解液內的離子、電漿內的電子和離子、強子內的夸克。這些載子的移動,形成了電流。 有一些效應和電流有關,例如電流的熱效應,根據安培定律,電流也會產生磁場,馬達、電感和發電機都和此效應有關。.

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电感

電感(Inductance)是閉合迴路的一種屬性,即當通過閉合迴路的電流改變時,會出現電動勢來抵抗電流的改變。如果這種現象出現在自身迴路中,那麼這種電感稱為自感(self-inductance),是閉合迴路自己本身的屬性。假設一個閉合迴路的電流改變,由於感應作用在另外一個閉合迴路中產生電動勢,這種電感稱為互感(mutual inductance)。電感以方程式表達為 其中,\mathcal是電動勢,L是電感,i是電流,t是時間。 術語「電感」是1886年由奥利弗·赫维赛德命名。通常自感是以字母「L」標記,這可能是為了紀念物理學家海因里希·楞次的貢獻。互感是以字母「M」標記,是其英文(Mutual Inductance)的第一個字母。採用國際單位制,電感的單位是亨利(henry),標記為「H」,是因美國科學家約瑟·亨利命名。1 H.

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焦耳

耳(簡稱焦)是國際單位制中能量、功或热量的導出單位,符号為J。在古典力學裏,1焦耳等於施加1牛頓作用力經過1公尺距離所需的能量(或做的機械功)。在電磁學裏,1焦耳等於將1安培電流通過1歐姆電阻1秒時間所需的能量。焦耳是因紀念物理學家詹姆斯·焦耳而命名。 以其它單位表示, 1焦耳也可以定義.

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焦耳定律

#重定向 焦耳效应.

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直流電

流电流(Direct current),可通过使用称为整流器的电子元件(通常情况下)或机电元件(在历史上),使交流电流只向一个方向流动,将其转化为直流电流。直流电流由成交流电流的逆变器或电动发电机组。 第一个商业化的电力传输由托马斯·爱迪生在十九世纪后期开发,使用110伏特的直流电。然而由于在传输和电压转换的优势差异,今天几乎所有的电力分配為交流电。在20世纪50年代中期,曾經發展過超高壓直流電系統,現在該技術是在遠程及水下電力傳輸上,除了高壓交流電以外的另一種選項然而並不常見。但是特種應用要求上,如一些第三軌或架空電車線的铁路电力系统還是用直流電,交流电被分配到一个变电站利用一个整流器转换为直流电。 而末端應用上卻是直流電的天下,尤其是在技术发展的地带(如加州的硅谷等),目前幾乎所有充電器都使用直流电对电池进行充电,且在几乎所有电子科技系统中作为电源。非常大量的直流电源還用于生产铝和其它电化学过程。直流還用在一些铁路推进,尤其是在城市地区的捷運,並且隨著捷運路線順便建立了一個直接輸出高压直流電的電網,供給有限的沿路工商業應用是常見做法。.

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静电感应

静电感应是物体内的电荷因受外界电荷的影响而重新分布。这个现象由英国科学家约翰·坎通和瑞典科学家分别在1753年和1762年发现。静电发电机,例如威姆斯赫斯特电机、范德格拉夫起电机和起电盘,都使用这个原理。.

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行列式

行列式(Determinant)是数学中的一個函數,将一个n \times n的矩陣A映射到一個純量,记作\det(A)或|A|。行列式可以看做是有向面积或体积的概念在一般的欧几里得空间中的推广。或者说,在n 维欧几里得空间中,行列式描述的是一个线性变换对“体积”所造成的影响。无论是在线性代数、多项式理论,还是在微积分学中(比如说换元积分法中),行列式作为基本的数学工具,都有着重要的应用。 行列式概念最早出现在解线性方程组的过程中。十七世纪晚期,关孝和与莱布尼茨的著作中已经使用行列式来确定线性方程组解的个数以及形式。十八世纪开始,行列式开始作为独立的数学概念被研究。十九世纪以后,行列式理论进一步得到发展和完善。矩阵概念的引入使得更多有关行列式的性质被发现,行列式在许多领域都逐渐显现出重要的意义和作用,出现线性自同态和向量组的行列式的定义。 行列式的特性可以被概括为一个交替多线性形式,这个本质使得行列式在欧几里德空间中可以成为描述“体积”的函数。.

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複數

#重定向 复数 (数学).

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西門子 (單位)

西門子 (Siemens) ,是物理電路學及國際單位制中,電導、電納和導納,三種導抗的單位。 西門子的符號為S,中文簡寫時為「西」,英文全寫時應為小寫的siemens。名字出處是為了紀念德國電學家、發明家和工業家维尔纳·冯·西门子。 由於它是電阻、電抗和阻抗的單位──歐姆(Ω)的倒數,故此又與:.

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記憶效應 (電池)

记忆效应(memory effect)是一种发生在某些充电电池身上(如镍镉电池或镍氢電池),造成充电电池容量减少的现象。.

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諾頓定理

諾頓定理(Norton's theorem)指的是一個由電壓源及電阻所組成的具有兩個端點的電路系統,都可以在電路上等效於由一個理想電流源I與一個電阻R並聯的電路。對於單頻的交流系統,此定理不只適用於電阻,亦可適用於廣義的阻抗。諾頓等效電路是用來描述線性電源與阻抗在某個頻率下的等效電路,此等效電路是由一個理想電流源與一個理想阻抗並聯所組成的。 諾頓定理是戴維寧定理的一個延伸,於1926年由兩人分別提出,他們分別是西門子公司研究員(1895年-1980年)及貝爾實驗室工程師愛德華·勞笠·諾頓(1898-1983)。實際上梅耶爾是兩人中唯一有在這課題上發表過論文的人,但諾頓只在貝爾實驗室內部用的一份技術報告上提及過他的發現。.

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高斯定律

斯定律(Gauss' law)表明在闭合曲面内的电荷分佈與產生的電場之間的關係:.

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超導體

超導體(superconductor),指可以在在特定溫度以下,呈現電阻為零的導體。零电阻和完全抗磁性是超导体的两个重要特性。超导体电阻转变为零的温度,称为超导临界温度,据此超导材料可以分为低温超导體和高温超导體。這裡的「高溫」是相对于绝对零度而言的,其實遠低於冰點攝氏0℃。科学家一直在寻求提高超导材料的临界温度,目前高温超导体的最高温度记录是马克普朗克研究所的203K(-70°C)。因为零電阻特性,超導材料在生成强磁场方面有许多應用,如MRI核磁共振成像等。.

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阻抗

阻抗(electrical impedance)是电路中电阻、电感、电容对交流电的阻碍作用的统称。阻抗是一个复数,实部称为电阻,虚部称为电抗;其中电容在电路中对交流电所起的阻碍作用称为容抗,电感在电路中对交流电所起的阻碍作用称为感抗,容抗和感抗合称为电抗。阻抗將電阻的概念加以延伸至交流電路領域,不僅描述電壓與電流的相對振幅,也描述其相對相位。當通過電路的電流是直流電時,電阻與阻抗相等,電阻可以視為相位為零的阻抗。阻抗的概念不仅存在与电路中,在力学的振动系统中也有涉及。 阻抗通常以符號 Z 標記。阻抗是複數,可以用相量 Z_m \angle \theta 或 Z_m e^ 來表示;其中,Z_m是阻抗的大小,\theta 是阻抗的相位。這種表式法稱為「相量表示法」。 具體而言,阻抗定義為電壓與電流的頻域比率。阻抗的大小 Z_m 是電壓振幅與電流振幅的絕對值比率,阻抗的相位 \theta 是電壓與電流的相位差。採用國際單位制,阻抗的單位是歐姆(Ω),與電阻的單位相同。阻抗的倒數是導納,即電流與電壓的頻域比率。導納的單位是西門子 (單位)(舊單位是姆歐)。 英文術語「impedance」是由物理學者奧利弗·黑維塞於1886年發表論文《電工》給出。於1893年,電機工程師亞瑟·肯乃利(Arthur Kennelly)最先以複數表示阻抗。.

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蓄電池

蓄電池(Storage battery),俗称电瓶,又稱可充電電池(Rechargeable battery),泛指所有在電量用到一定程度之後可以被再次充電、反覆使用的化學能電池的總稱。之所以可以充電是因為甚化學作用在接上外部電源後其化學作用能反向進行。製成蓄電池的化學品有很多種,其設計上亦各有不同;因此,其電壓、容量、外觀大小、重量也各有不同。現在日常生活中普通使用的有:.

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重疊定理

电路的叠加定理 (Superposition theorem)指出:对于一个线性系统,一个含多个独立源的双边线性电路的任何支路的响应(电压或电流),等于每个独立源单独作用时的响应的代数和,此时所有其他独立源被替换成他们各自的阻抗。 为了确定每个独立源的作用,所有的其他电源的必须“关闭”(置零):.

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電力學

電力學是以探討大電流(強電), 高功率的電路為主的科學,其主要基礎是建構在工程數學、電路學、電子學及電磁學,電力領域分成電力系統及電力電子等領域,並大量地應用於發電、供電、輸電、配電、電能轉換、電力使用及電力轉換器等相關技術。.

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電場

電場是存在于电荷周围能传递电荷与电荷之间相互作用的物理场。在电荷周围总有电场存在;同时电场对场中其他电荷发生力的作用。观察者相对于电荷静止时所观察到的场称为静电场。如果电荷相对于观察者运动,则除静电场外,还有磁场出现。除了电荷以外,隨著時間流易而变化的磁场也可以生成电场,這種電場叫做涡旋电场或感应电场。迈克尔·法拉第最先提出電場的概念。.

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電壓

電壓(Voltage,electric tension或 electric pressure),也稱作電位差(electrical potential difference),是衡量单位电荷在静电场中由于電勢不同所產生的能量差的物理量。此概念與水位高低所造成的「水壓」相似。需要指出的是,“电压”一词一般只用于电路当中,“電動勢”和“电位差”则普遍应用于一切电现象当中。 電壓的國際單位是伏特(V)。1伏特等於對每1庫侖的電荷做了1焦耳的功,即U(V).

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電學

電學(英文:electricity, electrical science),涵蓋一切以電為研究基礎的學科。19世紀末隨著電報、電力系統的應用逐漸奠定了此工程的學科基礎,並廣泛地應用在各個領域。在技職教育上,以基本電學作為起始基礎教育學科,電機工程包括許多「次領域」如:電路學、電子學、電力學、電磁學等等,並且與其他物理科學領域有相互關係。.

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電容

在電路學裡,給定電壓,電容器儲存電荷的能力,稱為電容(capacitance),標記為C。採用國際單位制,電容的單位是法拉(farad),標記為F。電路圖中多半以C開頭標示電容,例:C01、C02、C03、C100等。 平行板電容器是一種簡單的電容器,是由互相平行、以空間或介電質隔離的兩片薄板導體構成。假設這兩片導板分別載有負電荷與正電荷,所載有的電荷量分別為-Q\,\!、+Q\,\!,兩片導板之間的電位差為V,則這電容器的電容C為 1法拉等於1庫侖每伏特,即電容為1法拉的電容器,在正常操作範圍內,每增加1伏特的電位差可以多儲存1庫侖的電荷。 電容器所儲存的能量等於充電所做的功。思考前述平行板電容器,搬移微小電荷元素\mathrmq從帶負電薄板到帶正電薄板,每對抗1伏特的電位差,需要做功\mathrmW: 將這方程式積分,可以得到儲存於電容器的能量。從尚未充電的電容器(q.

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電導率

电导率(electric conductivity)是表示物质传输电流能力强弱的一种測量值。當施加電壓於導體的兩端時,其電荷載子會呈現朝某方向流動的行為,因而產生電流。電導率 \sigma\,\! 是以歐姆定律定義為電流密度 \mathbf\,\! 和電場強度 \mathbf\,\! 的比率: 有些物質會有異向性 (anisotropic) 的電導率,必需用 3 X 3 矩陣來表達(使用數學術語,第二階張量,通常是對稱的)。 電導率是电阻率 \rho\,\! 的倒數。在國際單位制中的單位是西門子/公尺 (S·m-1): 電導率儀 (electrical conductivity meter) 是一種是用來測量溶液電導率的儀器。.

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電燈泡

#重定向 电灯.

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電路學

電路學(Circuitry),以克希荷夫定律(Kirchhoff's rules)為基礎,探討電子元件之「電壓」與「電流」關係;或是探討放大,雜音的關係。工程師利用電子元件來設計「電子電路」,並產生電路圖來表現,以實現所需的功能。.

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電路圖

電路圖/原理圖(英文:circuit diagram、electrical diagram、elementary diagram、electronic schematic),是一種簡化的電路圖形表示。電路圖使用簡單的圖示組成電路,電路符號彼此連接,這兩種類型的顯示設備之間的連接,包括電源和訊號的連接。電路圖裡各電子元件的位置,並未反應在完成的實體電路上它們的位置。 不像區塊圖或分佈圖,在電路圖中顯示電路的實際使用的連線。 電路圖被用於電路設計,或是規劃印刷電路板的佈線,或維修電器和電子設備。.

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電路符號

電路符號(electronic symbol),是一種用來繪製電路圖時,代表不同的電子元件的圖像符號。例如:電線, 電池、電阻、晶體管。這些符號曾經因國家而異,但今日大多已國際標準化。有些符號,像是真空管,成為幾乎滅絕,不再使用的技術。.

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電阻器

電阻器(Resistor),泛指所有用以產生電阻的電子或電機配件。電阻器的運作跟隨歐姆定律,其電阻值定義為其電壓與電流相除所得的比值。 其中 電阻器是電子電路中常見的元件,實際的電阻可以由許多不同的材質構成,包括薄膜、水泥或是高電阻系數的鎳鉻合金()。電阻器也可整合到積體電路中,特別是類比IC,也可以整合到混合式集體電路或印刷電路中。 電阻器的機能可以用其電阻來表示,常用的電阻器阻值範圍超過9個數量級。電阻器阻值有一定的誤差範圍,在電子電路中使用電阻器時,需考慮使用電阻器的允許誤差和應用是否符合,若是一些精密的電路,可能也需要考慮電阻器的溫度係數。電阻器也會標示其最大功率,此數值需大於電阻器在電路中預期的能量消耗,尤其在電力電子應用中更需考慮。大功率的電阻器一般會需要散熱片。在高壓電路中也需考慮電阻器可承受的最大電壓,電阻器的工作電壓一般沒有下限,但電阻器的電壓若超過其最大電壓,可能在電流流過時使電阻器燃燒。 實際的電阻器會有串聯的雜散電感及並聯的雜散電容。在高頻應用時這些規格就相當重要。在低噪音放大器或是的應用中,電阻的雜訊也需要考慮。電阻器的雜散電感、雜訊及溫度係數都和電阻器製造商使用的技術有關。一般廠商生產的一系列電阻器會使用某特定技術,不會針對個別電阻器標示使用的技術。一系列電阻器也可能以其形狀因數來區分,也就是零件的大小,以及引腳或端子的位置,這些在實際電路板佈線時都需考慮到。.

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電阻色碼

電阻色碼,是一種以色彩碼標示出電阻器的電阻值與誤差範圍的方式,電容及電感也可用相同方式標示其容值(或感值)及誤差範圍。.

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接地

在電機工程學裏,接地這術語,依著不同的應用領域,有幾種意思。接地是電路內部的一個電位參考點。從這參考點,可以測量其它電位。接地也可以被認為是電流的一個共同回歸路徑(稱為地回電路或地回路),或是與大地的一個直接有形的連接。 因為下述幾個理由,電機工程師會將電路連接到接地:.

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楞次定律

在電磁學裏,楞次定律(Lenz's law)能夠找到由电磁感应產生的电动势和感應電流的方向。對於電磁感應所涉及的非保守力,這定律可以視為能量守恆定律的延伸。楞次定律是由德国物理学家海因里希·楞次在1834年发现的,其内容为 : 只使用法拉第電磁感應定律,並不容易決定感應电流方向。楞次定律給出了一種既簡單又直觀地能夠找到感應電流方向的方法。.

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欧姆定律

在電路學裏,欧姆定律(Ohm's law)表明,导电体两端的电压与通过导电体的电流成正比,以方程式表示, 其中,V是電壓(也可以標記為U,方程式表示為U.

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歐姆

欧姆是電阻值的計量單位(在中国大陆简称为「欧」);在國際單位制中是由電流所推導出的一種單位,其記號是希臘字母Ω(唸作Ohm)。 为了纪念德國物理學家格奥尔格·欧姆而命名;他定義了電壓和電流之間的關係,1A的電流通過1\Omega的電阻會產生1V的壓降,這個關係式也稱為歐姆定律。.

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法拉

法拉(farad)是电容的国际单位,简称法,单位符号为F。是一种国际单位制导出单位,是以发现电磁感应现象的英国物理学家迈克尔·法拉第(Michael Faraday)的名字而命名的。 由\mbox.

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法拉第电解定律

法拉第电解定律是法拉第在19世纪前半期通过大量电解实验得出的规律。定律内容为: 其中n为1莫耳物质电解时参与电极反应的电子的摩尔数(即化合价),(M/n)又称化学当量(Eq);F为法拉第常数,即电解1电化学当量物质所需电量 (F.

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惠斯登橋

#重定向 惠斯登電橋.

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戴维南定理

戴维南定理(Thevenin's theorem)又称等效电压源定律,是由法国科学家L·C·戴维南于1883年提出的一个电学定理。由於早在1853年,亥姆霍兹也提出过本定理,所以又称亥姆霍兹-戴维南定理。其内容是:一个含有独立電壓源、獨立電流源及電阻的线性网络的兩端,就其外部型態而言,在電学上可以用一个独立电压源V和一个松弛二端网络的串联電阻组合来等效。在單頻交流系統中,此定理不仅適用於電阻,也適用於廣義的阻抗。 此定理陳述出一個具有電壓源及電阻的電路可以被轉換成戴維南等效電路,這是用於電路分析的簡化技巧。戴維南等效電路對於電源供應器及電池(裡面包含一個代表內阻抗的電阻及一個代表電動勢的電壓源)來說是一個很好的等效模型,此電路包含了一個理想的電壓源串聯一個理想的電阻。.

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